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特斯拉電動汽車進軍中國 電池容量突破技術限制

來源:中國網作者:張巖  2014-07-01 07:36點擊: 二維碼
【導讀】特斯拉有何過人之處?它是否符合汽車發展的潮流?其安全系數如何?

特斯拉電動汽車進軍中國 電池容量突破技術限制

最近,美國特斯拉電動汽車進軍中國市場的新聞屢屢登上媒體頭條。那么,特斯拉有何過人之處?它是否符合汽車發展的潮流?其安全系數如何?作為先后混跡于美國三大汽車公司(福特、通用、克萊斯勒)的工程師,筆者也想談談自己對特斯拉的看法。

在討論特斯拉之前,先簡單介紹一下電動汽車相關的背景知識。這篇文章中所說的電動汽車,單指自帶驅動電源的純電動車,不包括混合動力汽車和有外接電源的車輛(如有軌電車)。

如果拿人走路打比方的話,發動機和電池相當于輸出能量的心臟,中間的傳遞系統相當于傳遞能量的骨骼和肌肉,最后帶動雙腳——車輪前進。如上圖所示,電動車和汽油車都有“心臟、骨骼、肌肉、雙腳”,但兩者的能量傳遞路線是不一樣的。

電動車不產生尾氣

電動車的優點不少:

第一是節能。眾所周知,傳統汽車的能量來源是石油。相對于其他主要能源形式,石油儲量少且不可再生。盡管近幾十年來,圍繞“剩余石油還夠開采多少年”這個問題,專家們展開了多次爭論,但是原油儲量不斷減少,并且產量已經達到峰值卻是不爭的事實。相信車主們面對不斷攀高的油價,一定會認同這一點。

同時,由于主要石油產地(中東地區、俄羅斯、中亞國家)和主要石油消費地(美國、西歐、東亞)的不一致,圍繞著石油的控制權,數十年來各相關國家展開了激烈的政治、經濟甚至軍事博弈。這個問題對我國來說也至關重要。2013年,中國超過美國,成為世界最大的石油進口國,石油對外依存度逼近60%。因此,發展電動汽車,降低石油對外依存度,對中國的經濟安全、地緣政治安全有重大意義。

電動車用的是二次能源——電能。電能的來源十分廣泛,除了儲量比石油豐富很多的煤以外,還有可再生的水能、風能、太陽能,以及潛力巨大的核能。因此,如果電動車能廣泛普及,不僅會對人們的生活方式產生重大改變,對全球地緣政治格局也會有所改變。

電動車的第二個優勢是幫助對付霧霾。汽車尾氣是城市霧霾的重要來源。目前,各國對汽車尾氣排放的標準越來越嚴。而電動車在運行時自身不排放尾氣,在城市的空氣污染治理方面優勢明顯。就總的污染量來說,雖然燃煤發電也會有污染物,但是用大型發電廠和分散的內燃機汽車相比,能源利用效率更高,發電廠對于廢氣的集中處理也能讓廢氣排放量降低。

第三點是傳動和控制的優勢,這一點涉及電動車傳動的一些特點。舉例來說,汽油發動機運行在上千攝氏度、幾十個大氣壓的惡劣工況下,需要精密的制造技術、控制技術,和復雜的潤滑系統、散熱系統(散熱系統還不停地把寶貴的汽油燃燒的熱量白白散發到大氣中)。發動機需要定期保養,換機油。而且發動機需要通過復雜的變速箱、傳動軸、減速器,才能把能量傳遞給車輪。大部分傳遞過程都是通過金屬的齒輪和軸承的“硬連接”。所有的部件都需要復雜的制造工藝并且容易損壞(想想各大車廠因為自動變速箱出問題搞了多少次召回)……

所有這一切的麻煩,在電動車這里都不是問題。電動車的電池、電動機會發熱,但是比起內燃機的散熱要容易處理得多。電動車的能量傳遞也不需要復雜易損的“硬連接”,“軟”的導線就好了。由于電系統的控制技術相對更為成熟,電動車的控制相對來說容易很多。

比如,很多人都知道,電動車加速性能比汽油車要好。這是因為電動機調節功率比內燃機容易。再舉個例子,電動車可以比較容易實現在每個輪子上都單獨裝一個電動機,分別控制每個輪子的轉速。這樣車的轉向性能會產生飛躍。而由于傳動問題,這在傳統汽油車上幾乎無法實現。

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[責任編輯:趙卓然]

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